試析狀態(tài)檢修在汽輪機(jī)檢修中的應(yīng)用和探討

張國(guó)良

（神華國(guó)能寧夏煤電有限公司，寧夏 銀川 750409）

目前，在汽輪機(jī)檢修中，狀態(tài)檢修得到了廣泛的應(yīng)用和推廣，是提高汽輪機(jī)運(yùn)行水平的重要方式，這已經(jīng)成為電力企業(yè)內(nèi)部共同關(guān)注的話題之一。要想確保汽輪機(jī)良好的運(yùn)行效果，就必須要高度重視狀態(tài)檢修這一應(yīng)用問(wèn)題，提前進(jìn)行檢修和預(yù)防，形成一定的預(yù)見(jiàn)性，異常時(shí)會(huì)事先發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)提示，避免加劇設(shè)備損壞程度，從而促進(jìn)汽輪機(jī)的正常運(yùn)行。

1 狀態(tài)檢修在汽輪機(jī)檢修中的應(yīng)用

1.1 狀態(tài)檢修原理

在電力企業(yè)中，汽輪機(jī)屬于主要設(shè)備之一，如果出現(xiàn)故障，后果將會(huì)不堪設(shè)想。而對(duì)于這部分故障來(lái)說(shuō)，如果提前做出相應(yīng)的信息信號(hào)，在即將出現(xiàn)故障時(shí)，可以有效地應(yīng)用汽輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行中發(fā)出的信號(hào)，進(jìn)而提前進(jìn)行檢修和維護(hù)，避免設(shè)備損壞問(wèn)題更加嚴(yán)重。對(duì)于狀態(tài)檢修來(lái)說(shuō)，主要是借助監(jiān)測(cè)信號(hào)方式將汽輪機(jī)設(shè)備實(shí)際工作狀態(tài)進(jìn)行輸入，具體應(yīng)用到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，以便于相關(guān)工作人員更好地檢測(cè)汽輪機(jī)工作狀態(tài)，從而對(duì)汽輪機(jī)設(shè)備的故障問(wèn)題進(jìn)行充分掌握。

如圖1所示，對(duì)汽輪機(jī)故障在時(shí)間和性能發(fā)展的影響下進(jìn)行深入分析，可以看出，在整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，潛在故障點(diǎn)難以避免，而且會(huì)在故障發(fā)生以后，會(huì)在時(shí)間變化的影響下出現(xiàn)變化。而在故障情況發(fā)生的基礎(chǔ)上，汽輪機(jī)設(shè)備性能也會(huì)隨著故障發(fā)生時(shí)間的變化而變化，進(jìn)而降低汽輪機(jī)的設(shè)備性能，在降低到一定程度后，會(huì)到達(dá)圖1中的F點(diǎn)，也就是功能故障點(diǎn)位置。如果在時(shí)間變化的同時(shí)不及時(shí)進(jìn)行處理，設(shè)備性能會(huì)呈現(xiàn)出下滑趨勢(shì)，進(jìn)而出現(xiàn)故障，從而不利于設(shè)備功能的正常發(fā)揮。因此，在開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修工作過(guò)程中，要結(jié)合汽輪機(jī)設(shè)備發(fā)出的信號(hào)，以此來(lái)搜集潛在故障點(diǎn)，在掌握故障點(diǎn)的同時(shí)，及時(shí)將故障進(jìn)行消除，以免將潛在故障點(diǎn)轉(zhuǎn)化為功能故障點(diǎn)，從而阻礙汽輪機(jī)的正常運(yùn)行。

1.2 優(yōu)勢(shì)

首先，可以提前預(yù)知故障。通過(guò)對(duì)可能存在的故障進(jìn)行汽輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的檢測(cè)和收集，可以避免人為因素造成的缺陷。通過(guò)故障診斷系統(tǒng)，可以對(duì)參數(shù)異常原因和后果進(jìn)行深入分析，并對(duì)缺陷的發(fā)展趨勢(shì)和可能造成的危害等進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，將故障處理的計(jì)劃和準(zhǔn)備工作落實(shí)到位，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題，以免造成更為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，確保檢修質(zhì)量的穩(wěn)步提升，并將電廠安全生產(chǎn)的穩(wěn)定性充分體現(xiàn)出來(lái)。

圖1 汽輪機(jī)故障發(fā)展趨勢(shì)圖

其次，可以將檢修的針對(duì)性充分體現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)故障診斷系統(tǒng)，可以對(duì)檢修的位置和范圍進(jìn)行準(zhǔn)確確定，彌補(bǔ)定期維修所帶來(lái)的缺陷，進(jìn)一步明確檢修工作的目的，實(shí)現(xiàn)到期必修，避免無(wú)效勞動(dòng)現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2 狀態(tài)檢修在汽輪機(jī)檢修中的具體應(yīng)用

2.1 振動(dòng)檢測(cè)

一般來(lái)說(shuō)，如果汽輪機(jī)出現(xiàn)故障問(wèn)題，其振動(dòng)幅度和頻率是不相同的，從而可以對(duì)汽輪機(jī)存在的故障和錯(cuò)誤進(jìn)行充分了解，并借助合理的方式來(lái)開(kāi)展檢修工作。如果汽輪機(jī)設(shè)備出現(xiàn)故障，在相應(yīng)的振動(dòng)情況中，會(huì)出現(xiàn)較多數(shù)據(jù)和信息，這與故障問(wèn)題的聯(lián)系較為緊密，通過(guò)有效整理和收集汽輪機(jī)設(shè)備故障情況下的數(shù)據(jù)和信息，可以集中整合并提交至專(zhuān)家診斷系統(tǒng)中，以便于有效、及時(shí)地診斷故障問(wèn)題。在具體的修理工作中，要將數(shù)學(xué)和修理手段等聯(lián)系在一起，從數(shù)學(xué)的角度更好地提取數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)情況，以便于確保汽輪機(jī)檢修的準(zhǔn)確性和高效性?，F(xiàn)階段，在汽輪機(jī)設(shè)備檢修工作中，振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用是極其廣泛的，屬于重要的檢修方式之一。

2.2 聲發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)

在汽輪機(jī)中，存在較大的熱應(yīng)力，所以在長(zhǎng)期使用的情況下，金屬零部件變形或開(kāi)裂現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，在零部件出現(xiàn)損壞程度不高的情況下，已經(jīng)開(kāi)始改變了部件的成分，對(duì)于這些并不顯著的變化，要加強(qiáng)聲發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，確保檢出的準(zhǔn)確性和迅速性。如果金屬出現(xiàn)裂痕或開(kāi)裂現(xiàn)象，出現(xiàn)的應(yīng)變能是比較大的，同時(shí)高壓流體也會(huì)由于這些裂痕向外噴射，進(jìn)而加劇了設(shè)備出現(xiàn)振蕩的概率，出現(xiàn)聲發(fā)射波。而要想及時(shí)找到裂縫點(diǎn)，還要加強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)分析方法。

2.3 汽輪機(jī)機(jī)組反應(yīng)故障

在收集汽輪機(jī)局部故障反饋信息的基礎(chǔ)上，可以將汽輪機(jī)機(jī)組的整體性充分體現(xiàn)出來(lái)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障。通過(guò)維修和檢測(cè)汽輪機(jī)的整體情況，可以將使用性能大大提升上來(lái)，并將汽輪機(jī)的消耗和磨損程度等降至最低，確保汽輪機(jī)經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)步提升，保證汽輪機(jī)的實(shí)用性。此外，通過(guò)維修保養(yǎng)汽輪機(jī)機(jī)組，可以保證汽輪機(jī)的正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)火電廠經(jīng)濟(jì)效益最大化目標(biāo)，并對(duì)成本消耗進(jìn)行有效控制。

2.4 葉片應(yīng)力檢測(cè)

在火電廠運(yùn)行過(guò)程中，汽輪機(jī)作為主要的設(shè)備之一，若出現(xiàn)故障，將會(huì)對(duì)火電廠造成嚴(yán)重影響，甚至造成機(jī)組停運(yùn)現(xiàn)象的發(fā)生。而對(duì)于汽輪機(jī)葉片來(lái)說(shuō)，屬于汽輪機(jī)的應(yīng)力集中區(qū)域，在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中，極易出現(xiàn)故障。因此，在開(kāi)展維修工作時(shí)，要做好汽輪機(jī)葉片的相關(guān)數(shù)據(jù)整理工作，并對(duì)葉片進(jìn)行有針對(duì)性的維修，通過(guò)熱彈性相關(guān)力學(xué)，對(duì)汽輪機(jī)葉片故障原因進(jìn)行深入分析，及時(shí)進(jìn)行處理。

2.5 汽輪機(jī)性能監(jiān)測(cè)技術(shù)

借助汽輪機(jī)性能監(jiān)測(cè)技術(shù)，可以對(duì)汽輪機(jī)工作中的參數(shù)變化進(jìn)行有效分析，所以性能的變化可以將其運(yùn)行狀況充分體現(xiàn)出來(lái)，汽輪機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和零部件如果出現(xiàn)故障，在汽輪機(jī)性能監(jiān)測(cè)技術(shù)的帶動(dòng)下，可以充分體現(xiàn)出汽輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，而且也為檢測(cè)人員的故障分析提供了極大的方便。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在汽輪機(jī)檢修過(guò)程中，狀態(tài)檢修發(fā)揮的作用不可小覷，不僅可以保證汽輪機(jī)高效運(yùn)行，也可以及時(shí)處理好汽輪機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障問(wèn)題，確保檢修的及時(shí)性和有效性，避免造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。